一种聚氨酯密封材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯密封材料的制备方法和应用，属于聚氨酯材料领域，旨在制备一种强度高、弹性好、耐磨、耐水解、不易撕裂，满足国内盾构机需求的主驱动密封材料。该种聚氨酯密封材料，按重量份数计，其原料包括，聚丁二醇复混物60～80份、异氰酸酯15～25份、胺类扩链剂9～16份；所述聚丁二醇复混物包括平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的复混物，所述平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的质量比为0.5～2。利用聚氨酯密封材料制备得到的密封件强度高、弹性好、耐磨、耐水解、不易撕裂，有效地解决了现有盾构机主驱密封件存在的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯密封材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及聚氨酯材料领域，更具体的说，它涉及一种聚氨酯密封材料及其制备方法和应用。
技术介绍
盾构机作为集机械、液压、电气与自动化控制于一体的综合性大型施工机械设备，以其优质、高速、安全的优势在地铁隧道施工与穿山隧道施工中广泛应用。其中，盾构机的主驱动是核心的驱动部件，直接起到动力转换和输出的作用。在正常服役条件下，盾构机的电机、马达、箱体结构等具备较长的使用寿命，对主驱动总成的寿命影响较小，而常见的主驱动异常损坏大多发生在前端密封等方面。目前，现有的盾构机主驱动密封件几乎全部从国外进口，尤其是在对工况条件复杂的地质或较长的隧道施工，其进货周期长，价格昂贵，无法满足国内用户的实际需求。而目前国内市场中的主驱动密封材料的弹性差，不耐磨、不耐水解、易撕裂，寿命短，亟需制备一种强度高、弹性好、耐磨、耐水解、不易撕裂，满足国内盾构机需求的主驱动密封材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚氨酯密封材料及其制备方法和应用，该种聚氨酯密封材料应用于盾构机主驱动密封件，其强度高、弹性好、耐磨、耐水解、不易撕裂，有效地解决了现有盾构机主驱密封件存在的缺陷。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚氨酯密封材料，其特征是，按重量份数计，其原料包括，聚丁二醇复混物60～80份、异氰酸酯15～25份、胺类扩链剂9～16份；所述聚丁二醇复混物包括平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的复混物，所述平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的质量比为0.5～2。优选的，聚氨酯密封材料，其原料还包括外加剂0～10份，所述外加剂包括1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯与2-烯丙基环己酮。优选的，所述1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯与2-烯丙基环己酮的质量比为1:1。优选的，所述胺类扩链剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、乙二胺或N,N-二羟基(二异丙基)苯胺。优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。本专利技术的另一个目的在于提供上述所述聚氨酯密封材料的制备方法。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的，一种聚氨酯密封材料的制备方法，至少包括以下步骤：复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇、平均分子量为2000的聚丁二醇、外加剂加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至110～114℃，均匀搅拌120～150min，得到复混物；预聚：反应体系降温至45～55℃，搅拌状态下加入异氰酸酯，升温至75～85℃，保温反应2～3h，加入胺类扩链剂，均匀搅拌60～120s，得到聚氨酯材料。优选的，所述反应釜内部压力为-0.01～0.9MPa。本专利技术的另一个目的还在于聚氨酯密封材料在盾构机主驱动中的应用。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术制备得到的聚氨酯密封材料应用于盾构机主驱动密封件，其强度高、弹性好、耐磨、耐水解、不易撕裂，有效地解决了现有盾构机主驱密封件存在的缺陷。2、本专利技术制备得到的聚氨酯密封材料由结晶聚酯硬段与无定型聚醚软段组成，在生成聚氨酯的过程中，通过利用不同分子量的聚丁二醇的配合使用，使聚氨酯结构中的结晶聚酯硬段与无定型聚醚软段的区间达到最佳的范围，对应的，提高聚氨酯密封材料的力学性能，达到盾构机主驱动密封件的使用标准。3、本专利技术在制备聚氨酯密封材料的过程中，平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇进行复混时，加入1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯与2-烯丙基环己酮后，不仅可以使平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇混合均匀，同时，在聚氨酯合成的过程中，促进反应向正反应方向进行。具体实施方式本专利技术实施例中所涉及的所有物质均为市售。一、制作实施例实施例1复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇38kg、平均分子量为2000的聚丁二醇32kg、1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯3.5kg、2-烯丙基环己酮3.5kg加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至112℃，压力为0.45MPa，均匀搅拌135min，得到复混物；预聚：反应体系降温至50℃，搅拌状态下加入甲苯二异氰酸酯20kg，升温至80℃，保温反应2.5h，加入3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷12.5kg，均匀搅拌90s，得到聚氨酯材料。实施例2复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇38kg、平均分子量为2000的聚丁二醇32kg加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至112℃，压力为0.45MPa，均匀搅拌135min，得到复混物；预聚：反应体系降温至50℃，搅拌状态下加入甲苯二异氰酸酯20kg，升温至80℃，保温反应2.5h，加入3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷12.5kg，均匀搅拌90s，得到聚氨酯材料。实施例3复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇35kg、平均分子量为2000的聚丁二醇25kg、1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯2kg、2-烯丙基环己酮5kg加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至114℃，压力为-0.01MPa，均匀搅拌135min，得到复混物；预聚：反应体系降温至45℃，搅拌状态下加入异佛尔酮二异氰酸酯15kg，升温至85℃，保温反应3h，加入3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷9kg，均匀搅拌60s，得到聚氨酯材料。实施例4复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇35kg、平均分子量为2000的聚丁二醇25kg、1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯2kg、2-烯丙基环己酮4kg加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至110℃，压力为0.9MPa，均匀搅拌150min，得到复混物；预聚：反应体系降温至55℃，搅拌状态下加入二苯基甲烷二异氰酸酯15kg，升温至85℃，保温反应3h，加入乙二胺16kg，均匀搅拌90s，得到聚氨酯材料。实施例5复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇35kg、平均分子量为2000的聚丁二醇25kg、1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯5kg、2-烯丙基环己酮2kg加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至114℃，压力为0.9MPa，均匀搅拌120min，得到复混物；预聚：反应体系降温至45℃，搅拌状态下加入二环己基甲烷二异氰酸酯25kg，升温至75℃，保温反应3h，加入乙二胺9kg，均匀搅拌90s，得到聚氨酯材料。实施例6复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇50kg、平均分子量为2000的聚丁二醇30kg、1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯5kg、2-烯丙基环己酮2kg加入反应釜中，氮气保护状态下，反应体系升温至110℃，压力为-0.01MPa，均匀搅拌135min，得到复混物；预聚：反应体系降温至55℃，搅拌状态下加入六亚甲基二异氰酸酯25kg，升温至80℃，保温反应2h，加入N,N-二羟基(二异丙基)苯胺16kg，均匀搅拌60s，得到聚氨酯材料。实施例7复混：将平均分子量为1000的聚丁二醇50kg、平均分子量为2000的聚丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯密封材料，其特征是，按重量份数计，其原料包括，聚丁二醇复混物60～80份、异氰酸酯15～25份、胺类扩链剂9～16份；所述聚丁二醇复混物包括平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的复混物，所述平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的质量比为0.5～2。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯密封材料，其特征是，按重量份数计，其原料包括，聚丁二醇复混物60～80份、异氰酸酯15～25份、胺类扩链剂9～16份；所述聚丁二醇复混物包括平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的复混物，所述平均分子量为1000的聚丁二醇与平均分子量为2000的聚丁二醇的质量比为0.5～2。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯密封材料，其特征是，聚氨酯密封材料，其原料还包括外加剂0～10份，所述外加剂包括1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯与2-烯丙基环己酮。3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯密封材料，其特征是，所述1,2-二甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)苯与2-烯丙基环己酮的质量比为1:1。4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯密封材料，其特征是，所述胺类扩链剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、乙二胺或N,N-二羟基(二异丙基)苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立振，申红卫，徐进，
申请(专利权)人：廊坊市建科汇峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13